Nghiên cứu giải pháp tháo khí metan nhằm đáp ứng yêu cầu tăng sản lượng khai thác than ở lò chợ công ty than mạo khê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT o0o - ĐÀO XUÂN HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÁO KHÍ MÊTAN NHẰM ĐÁP ỨNG YÊU CẦU TĂNG SẢN LƯỢNG KHAI THÁC THAN Ở LỊ CHỢ CƠNG TY THAN MẠO KHÊ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT o0o - ĐÀO XUÂN HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÁO KHÍ MÊTAN NHẰM ĐÁP ỨNG YÊU CẦU TĂNG SẢN LƯỢNG KHAI THÁC THAN Ở LÒ CHỢ CÔNG TY THAN MẠO KHÊ Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS ĐẶNG VŨ CHÍ HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực trước chưa có cơng trình công bố Hà Nội, ngày 24 tháng năm 2014 Tác giả luận văn Đào Xuân Huy MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục phụ lục bảng biểu MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NHU CẦU SẢN LƯỢNG THAN VÀ THÁO KHÍ MÊTAN TRONG KHAI THÁC MỎ HẦM LÒ Ở MỘT SỐ NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan nhu cầu sản lượng than 1.2 Tổng quan tháo khí mêtan số nước giới Việt Nam 1.2.1 Đặc điểm khí mêtan 1.2.2 Tháo khí mêtan số nước giới 1.2.3 Tháo khí mêtan Việt Nam 20 1.3 Nhận xét chung 23 CHƯƠNG 2: ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỨA KHÍ VÀ HIỂM HỌA CHÁY NỔ KHÍ MÊTAN CÁC VỈA THAN VÙNG QUẢNG NINH 24 2.1 Hiện trạng khai thác mỏ than vùng Quảng Ninh 24 2.1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên, địa chất mỏ 24 2.1.2 Hiện trạng công nghệ khai thác 24 2.1.3 Hiện trạng thơng gió mỏ 26 2.1.4 Hiện trạng đào lò chuẩn bị than 28 2.2 Xác định dự báo độ chứa khí mêtan mỏ vùng Quảng Ninh 28 2.2.1 Xác định độ chứa khí mêtan 28 2.2.2 Dự báo độ chứa khí xuống sâu vùng Quảng Ninh 30 2.3 Đánh giá hiểm họa cháy nổ khí mêtan 30 2.4 Nhận xét chung 32 CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHỨA KHÍ MÊTAN CÁC VỈA THAN MỎ THAN MẠO KHÊ - CÔNG TY THAN MẠO KHÊ 33 3.1 Đặc điểm điều kiện địa chất khu mỏ 33 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 33 3.1.2 Đặc điểm địa chất vỉa than 37 3.1.3 Đặc điểm cấu tạo vỉa than 41 3.2 Đặc điểm trạng khu mỏ Mạo Khê 41 3.2.1 Đặc điểm mở vỉa khai thác 41 3.2.2 Đặc điểm tình hình thơng gió 41 3.3 Đánh giá độ chứa khí khí mêtan vỉa than mỏ Mạo Khê 44 3.3.1 Đánh giá độ chứa khí mêtan vỉa than mỏ Mạo Khê 44 3.3.2 Đánh giá độ khí mêtan vỉa than mỏ Mạo Khê 50 3.3.3 Kết xác định độ khí 52 3.3.4 Sự dịch chuyển khí mê tan đường lị 53 3.3.5 Dự báo độ khí mê tan vào khoảng trống khai thác 53 3.3.6 Phân loại mỏ dựa độ thoát khí mê tan 55 3.4 Nhận xét chung 55 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÁO KHÍ NHẰM TĂNG SẢN LƯỢNG LỊ CHỢ TẠI CƠNG TY THAN MẠO KHÊ 57 4.1 Cơ sở nghiên cứu giải pháp tháo khí mêtan lị chợ 57 4.2 Các phương pháp tháo khí mêtan 59 4.2.1 Phương pháp tháo khí trước khai thác 60 4.2.2 Phương pháp tháo khí q trình khai thác 63 4.2.3 Phương pháp tháo khí sau khai thác 68 4.3 Đề xuất giải pháp tháo khí mê nhằm tăng sản lượng than lị chợ Cơng ty 70 than Mạo Khê 4.3.1 Lựa chọn phương pháp tháo khí mêtan 70 4.3.2 Công suất thiết kế hệ thống khoan tháo khí 71 4.3.3 Giải pháp xây dựng hệ thống tháo khí mêtan 72 4.4 Đánh giá hiệu tháo khí mêtan lị chợ 95 4.4.1 Hiệu nâng cao sản lượng khai thác lò chợ 95 4.4.2 Hiệu thơng gió mỏ 96 4.4.3 Hiệu thời gian hoạt động khai thác lò chợ 96 4.5 Nhận xét chung 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 CÁC CƠNG TRÌNH ĐƯỢC CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO 101 PHỤ LỤC 102 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ - BIỂU ĐỒ Trang Hình 1.1 Q trình di chuyển khí mêtan vỉa than Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Các đường lị ngắn tháo khí trước nằm khoảnh khai thác Trung Quốc (Yongyan and Edwards, 1983) Tháo khí sau gương lị khấu dật lỗ khoan hình rẻ quạt Ba Lan Tháo khí trước lỗ khoan từ lò phân tầng vỉa dày dốc 10 11 12 15 Hình 1.5 Hệ thống tháo khí trước Australia 16 Hình 1.6 Hệ thống tháo khí sau Australia 17 Hình 1.7 Hệ thống tháo khí Nhật Bản 20 Hình 1.8 Sơ đồ bố trí lỗ khoan tháo khí mêtan mỏ than Khe Chàm I 21 Hình 3.1 Sơ đồ trạng thơng gió năm 2013 - Cơng ty than Mạo Khê 43 Hình 3.2 Biểu đồ xu hướng biến thiên - Vỉa V9bĐ 47 Hình 3.3 Biểu đồ xu hướng biến thiên - Vỉa V9Đ 48 Hình 3.4 Biểu đồ xu hướng biến thiên - Vỉa V9T 49 Hình 3.5 Biểu đồ xu hướng biến thiên - Vỉa V7Đ 49 Hình 3.6 Biểu đồ xu hướng biến thiên - Vỉa V6ĐMR 50 Hình 4.1 Phương pháp tháo khí sử dụng lỗ khoan từ mặt đất 61 Hình 4.2 Phương pháp tháo khí sử dụng lỗ khoan ngang từ lò chuẩn bị khoan vào vỉa than phía trước gương lị chợ 62 Hình 4.3 Phương pháp tháo khí q trình đào lị chuẩn bị 63 Hình 4.4 Phương pháp tháo khí sử dụng lỗ khoan từ mặt đất 64 Phương pháp tháo khí sử dụng lỗ khoan từ đường lị Hình 4.5 chuẩn bị lị chợ khai thác 65 Trang Hình 4.6 Phương pháp tháo khí đường ống hút khí khu vực phá hỏa Hình 4.7 Phương pháp tháo khí từ lị dọc vỉa đá phía trên, phía lị chợ Hình 4.8 Phương pháp tháo khí lỗ khoan từ phía phía lị chợ Hình 4.9 Phương pháp tháo khí sau khai thác sử dụng lỗ khoan từ mặt đất Hình 4.10 Phương pháp tháo khí sau khai thác sử dụng đường ống hút khí đặt khu vực phá hỏa 66 67 68 69 69 Hình 4.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống tháo khí mêtan 71 Hình 4.12 Vùng khí mêtan 73 Hình 4.13 Các lớp đất đá ảnh hưởng đến độ khí mêtan vỉa 9Đ 74 Hình 4.14 Phương pháp xác định thơng số lỗ khoan tháo khí mêtan 82 Hình 4.15 Chiều dày lớp đất đá khu vực lò chợ tháo khí 82 Hình 4.16 Sơ đồ bố trí lỗ khoan tháo khí lị chợ V9Đ mức -150/-80 Hình 4.17 Sơ đồ bố trí thiết bị cơng nghệ tháo khí mê tan 83 84 Hình 4.18 Hệ thống máy khoan WDP-1C, WDP-2A 86 Hình 4.19 Hệ thống máy khoan WD-02EA, WD-02H 86 Hình 4.20 Hệ thống máy khoan WDH-1, WDH-2 87 Hình 4.21 Quạt gió FKPa-50 90 Hình 4.22 Sơ đồ nguyên lý làm việc trạm tháo khí mêtan mặt đất Hình 4.23 Quản lý hoạt động trạm tháo khí hình máy tính 92 95 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang Bảng 1.1 Nhu cầu tiêu thụ than giới dự kiến đến năm 2025 Bảng 1.2 Sản lượng khai thác than dự kiến đến năm 2025 Việt Nam Bảng 2.1 Tổng hợp phương pháp thơng gió, loại quạt sử dụng số mỏ vùng Quảng Ninh 25 Bảng 2.2 Loại mỏ xếp theo độ chứa khí mêtan tự nhiên 29 Bảng 2.3 Các vỉa than có độ chứa khí cao số mỏ hầm lị năm 2013 29 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp đặc điểm đứt gãy khu mỏ 40 Bảng 3.2 Kết độ chứa khí mêtan lớn vỉa than mỏ Mạo Khê 44 Bảng 3.3 Dự báo độ chứa khí mêtan - Vỉa V9bĐ 45 Bảng 3.4 Dự báo độ chứa khí mêtan - Vỉa V9Đ 46 Bảng 3.5 Dự báo độ chứa khí mêtan - Vỉa V9T 47 Bảng 3.6 Dự báo độ chứa khí mêtan - Vỉa V7Đ 48 Bảng 3.7 Dự báo độ chứa khí mêtan - Vỉa V6ĐMR 49 Bảng 3.8 Kết tính tốn dự độ vào lị chợ V9T 54 Bảng 4.1 Giá trị hệ số Gg Gd góc dốc vỉa 75 Bảng 4.2 Dự báo độ khí mêtan vào lị chợ 76 Bảng 4.3 Đặc tính kỹ thuật máy bơm rửa loại WT-30-2PB 87 Bảng 4.4 Bảng đặc tính kỹ thuật số loại máy khoan 88 Bảng 4.5 Đặc tính kỹ thuật quạt gió KFPa-50 90 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Ngày nay, với phát triển nhanh chóng kinh tế nhu cầu than tiêu thụ nước xuất tăng nhanh không ngừng, từ 11,03 triệu năm 2000 lên 26 triệu năm 2004 năm 2010 đạt khoảng 42 triệu Do nhu cầu sử dụng than ngành kinh tế quốc dân ngày tăng nhanh đặc biệt ngành cơng nghiệp Điện Để đáp ứng nhu cầu đó, Thủ tướng Chính phủ phê duyệt “Quy hoạch phát triển Ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030” theo Quyết định số 60/QĐ-TTg ngày 09/01/2012 Theo Quy hoạch phát triển Ngành than Việt Nam phê duyệt, nhu cầu sản lượng than thương phẩm sản xuất cho toàn Ngành giai đoạn là: Năm 2012: 45 - 47 triệu tấn; năm 2015: 55 - 58 triệu tấn; năm 2020: 60 - 65 triệu tấn; năm 2025: 66 - 70 triệu tấn; năm 2030: 75 triệu Đồng thời dự báo nhu cầu sử dụng than tăng cao nữa, đặc biệt sau năm 2015 than cấp cho Điện lớn với tổng sản lượng than cần: Năm 2015: 60,7 triệu tấn; năm 2020: 120,3 triệu tấn; năm 2025: 177,5 triệu tấn; năm 2030: 220,3 triệu Nhằm đáp ứng yêu cầu sản lượng tăng cao, ổn định lâu dài mỏ khai trường khai thác than mỏ lộ thiên ngày khó khăn diện sản xuất, thời gian tới sản lượng khai thác lộ thiên giảm đáng kể Để đạt sản lượng theo kế hoạch đặt phải tăng tỷ lệ khai thác than mỏ than hầm lò Như vậy, yêu cầu sản lượng khai thác than theo Quy hoạch phát triển Ngành than sau năm 2015 tăng dần dự báo tăng gấp đôi từ sau năm 2020 Trong đó, mỏ than Mạo Khê xây dựng với sản lượng 1,8 triệu tấn/năm, với điều kiện thực tế khai thác từ mức Lộ vỉa đến mức -150 theo dự án “Mở rộng sản xuất nâng công suất lên 1,6 triệu tấn/năm - Công ty than Mạo Khê” dần vào kết thúc Cơng ty than Mạo Khê cần phải tổ chức mở rộng diện sản xuất theo hướng xuống sâu để đảm bảo sản lượng khai thác hầm lò Công ty than Mạo Khê chuẩn bị đầu tư dự án “Khai thác hầm lò mức -150 mỏ than Mạo Khê”, dự án Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam 99 tháo khí giảm hàm lượng khí mêtan từ 0,2 ÷ 0,6% so với thời điểm trước tháo khí, góp phần giảm nguy cháy nổ khí mêtan, nâng cao an tồn sản xuất cho phép nâng cao suất lao động, sản lượng khai thác lò chợ Tuy nhiên, thực tế triển khai áp dụng nội dung nghiên cứu đề tài cần theo dõi kết thực để phân tích, đánh giá hồn thiện tham số cơng nghệ như: khoảng cách khám khoan, chiều cao vùng thoát khí, số lượng lỗ khoan số giải pháp kỹ thuật việc đo đạc hàm lượng khí lỗ khoan, giám sát kiểm sốt khí khám khoan, Giải pháp nghiên cứu đề xuất đề tài áp dụng thành công, không đạt mục tiêu đặt là: Chủ động việc lập kế hoạch thơng gió sản lượng khai thác hàng năm mỏ than Mạo Khê thời điểm phát triển khai thác xuống sâu mức -150; đồng thời mở hướng kiểm sốt phịng chống cháy nổ khí mêtan sản xuất than hầm lị Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam xem xét, có đạo theo dõi tiếp q trình tháo khí mê tan lị chợ mỏ than Mạo Khê, để hồn thiện cơng nghệ tháo khí Cơng ty than Khe Chàm, đồng thời triển khai áp dụng tiếp số mỏ có độ chứa khí cao (Dương Huy, Quang Hanh) nghiên cứu giải pháp sử dụng nguồn khí mêtan thu hồi Trên sở kết đạt đề tài, đề nghị Tập đồn Cơng nghiệp Than - Khống sản Việt Nam xem xét đưa vào áp dụng cho mỏ than Mạo Khê, để có điều kiện đánh giá thực tế, tạo sở cho việc quy hoạch, áp dụng rộng rãi kết vào thực tế sản xuất, góp phần nâng cao sản lượng khai thác than lò chợ, đảm bảo an tồn, phịng chống cháy nổ khí mêtan sản xuất than hầm lị Bộ Cơng Thương xem xét bổ sung quy định tháo khí mêtan vào Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an tồn khai thác than hầm lị QCVN 01: 2011/BCT 100 CÁC CƠNG TRÌNH ĐƯỢC CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Đào Xuân Huy, Phạm Văn Minh, Lê Ngọc Đồng, Hoàng Văn Nghị, Phạm Ngọc Huynh (2013), Báo Tài nguyên Môi trường, Giải pháp bảo đảm an tồn cơng tác thơng gió, quản lý khí mỏ, Tạp chí lý luận, khoa học nghiệp vụ Bộ Tài nguyên Môi trường; 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Công Thương (2011), QCVN 01: 2011/BCT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn khai thác than hầm lị, ban hành kèm theo Thơng tư số: 03/2011/TT-BCT ngày 15/02/2011 Đặng Vũ Chí (2010), Báo cáo đề tài cấp Bộ, Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống thơng gió khai thác xuống sâu mỏ than hầm lị ng Bí - Mạo Khê đáp ứng yêu cầu tăng sản lượng khai thác than, Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Trần Xuân Hà, Nguyễn Văn Sung, Đặng Vũ Chí (2006), Thơng gió mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chất Trần Xuân Hà, Lê Văn Thao (1999), Cơ sở thiết kế thơng gió mỏ, Giáo trình dành cho học viên cao học ngành khai thác mỏ Trường Đại học Mỏ - Địa chất Đặng Vũ Chí (2006), Phương pháp giải tích với tốn thơng gió đào đường lò; Trần Xuân Hà (2001), Đánh giá tác động môi trường Dự án đầu tư khai thác mỏ hầm lò, Bài giảng, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; Lê Như Hùng (2001), Nguyên lý thiết kế mỏ hầm lò, Trường đại học Mỏ - Địa chất; Lê Như Hùng (1991), Đánh giá hiệu thiết kế mỏ Tuyển tập cơng trình khoa học, Trường đại học Mỏ - Địa chất; Lê Như Hùng (1999), Hệ thống phương pháp tính tốn thiết kế cơng nghệ khai thác hầm lị, Giáo trình, Trường Đại học Mỏ - Địa chất; 10 Kế hoạch khai thác từ năm 2012 đến năm 2014 Công ty than Mạo Khê tài liệu khác công ty cung cấp; 11 Quy hoạch phát triển Ngành than Việt Nam đến năm 2020, có xét triển vọng đến năm 2030, Công ty Cổ phần tư vấn đầu tư mỏ Công nghiệp lập năm 2005 (Quy hoạch Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 60/QĐTTg ngày 09/01/2012); 12 Các tài liệu chuyên ngành, viết công tác an tồn tạp trí: Cơng nghiệp mỏ; Khoa học Công nghệ mỏ - Viện khoa học Công nghệ Mỏ từ năm 2000 đến năm 2013; 102 PHỤ LỤC Phụ lục 1.1 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 6ĐMR tầng -25/+30 Phụ lục 1.2 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 10CB tầng +22/+83 Phụ lục 1.3 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 8T tầng 80/+30 Phụ lục 1.4 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 9T tầng -80/-25 Phụ lục 1.5 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 6Đ tầng -80/-25 Phụ lục 1.6 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 6ĐMR tầng -80/-25 Phụ lục 1.7 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 8ĐNI tầng -150/-80 Phụ lục 1.8 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 8CNT tầng -150/-80 Phụ lục 1.9 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 8T tầng -150/-80 Phụ lục 1.10 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 9ACN tầng -150/-80 Phụ lục 1.11 Bảng tính độ khí tương đối vỉa 9b TCN tầng -150/-80 103 Phơ lơc 1.1 B¶ng tÝnh độ thoát khí tơng đối vỉa 6ĐMR tầng -25/+30 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Tháng Tháng Sản lợng (A) Tấn 15445 13445 19153 14707 6622 5374 4182 3053 969 9217 Số ngày làm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 27 24 26 26 26 27 25 25 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 4.05 10.15 5.72 6.65 8.53 7.60 7.05 8.74 7.90 7.38 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.197 0.326 0.361 0.358 0.268 0.324 0.377 0.123 0.477 0.312 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cËp nhËt HT quan tr¾c % Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 3 Lu lợng khí CH4 trung bình (I) m3/phút 0.239 0.662 0.412 0.476 0.458 0.492 0.531 0.215 0.753 0.471 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 49.11 47.29 46.18 47.29 43.55 41.60 43.39 43.50 39.43 44.59 §é tro vØa Akn % 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 2.53 2.44 2.38 2.44 2.24 2.14 2.24 2.24 2.03 2.30 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 1.41 3.45 1.99 2.73 5.81 7.34 10.62 6.13 56.83 10.70 m3/T-ngày đêm Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm Ngừng khai thác Cha lắp đầu đo 104 Phụ lục 1.2 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 10CB tầng +22/+83 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Tháng Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm Sản lợng (A) Tấn 10791 6489 3798 4574 11154 12489 8089 10168 11717 12181 11717 12181 9612 Sè ngày làm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 27 24 26 26 26 27 25 26 26 27 25 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 4.2793 2.4 1.9853 2.814 3.95 5.52 6.45 7.30 9.02 8.39 6.21 14.02 6.03 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiÖm % 0.1060 0.010 0.094 0.322 0.137 0.373 0.112 0.060 0.296 0.382 0.480 0.494 0.239 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhật HT quan trắc % Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 3 3 Lu lợng khí CH4 trung bình (I) m3/phút 0.020 0.005 0.037 0.181 0.108 0.412 0.144 0.088 0.535 0.641 0.894 1.385 0.371 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 45.16 48.58 47.01 47.83 64.26 48.70 48.29 48.35 46.60 48.67 46.60 48.67 49.06 §é tro vØa Akn % 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 22.10 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 2.04 2.20 2.13 2.16 2.91 2.20 2.19 2.19 2.11 2.20 2.11 2.20 2.22 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 0.14 0.05 0.81 2.97 1.06 2.72 1.46 0.74 3.46 4.34 6.02 9.73 2.79 m3/T-ngày đêm Cha lắp đầu đo 105 Phụ lục 1.3 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 8T tầng 80/+30 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Tháng Tháng Sản lợng (A) TÊn 7589 4781 2280 Sè ngµy lµm viƯc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 Lu lợng gió (Qk) m3/s 4.9333 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.0000 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cËp nhËt HT quan tr¾c % Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 L−u l−ỵng khÝ CH4 trung b×nh (I) m3/phót 0.000 0.001 0.143 0.000 1.694 1.252 1.173 0.853 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 44.26 42.65 43.09 43.15 42.02 42.02 42.02 42.74 §é tro vØa Akn % 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 2.00 1.92 1.94 1.95 1.90 1.90 1.90 1.93 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 0.00 0.02 4.75 0.00 44.60 32.97 32.07 22.88 m3/T-ngày đêm Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm 534 2695 2695 2695 3324 27 24 26 26 27 25 5.4142 5.0619 9.07 12.66 12.28 12.28 8.81 0.001 0.142 0.000 0.669 0.510 0.478 0.360 Cha l¾p đầu đo Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Cha lắp đầu đo Ngừng khai thác 106 Phụ lục 1.4 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 9T tầng -80/-25 Tháng Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm Tấn 2669 6565 9003 10003 7060 Số ngày làm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 26 26 27 26 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 12.54 12.93 12.70 13.17 12.83 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.951 1.145 1.124 0.073 0.823 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhật HT quan trắc % Cha lắp đầu đo 8.420 8.420 8.420 Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 Lu lợng khí CH4 trung b×nh (I) m3/phót 2.385 2.959 2.723 2.068 2.534 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 49.29 42.68 42.68 42.74 44.348 §é tro vØa Akn % 20.73 20.73 20.73 20.73 20.730 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 2.38 2.06 2.06 2.06 2.139 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 76.50 34.75 23.31 16.57 37.783 TT Các thông số Đơn vị tính Sản lợng (A) m3/T-ngày đêm Tháng Tháng Tháng Tháng Tháng Chưa khai th¸c Th¸ng Th¸ng Th¸ng 107 Phụ lục 1.5 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 6Đ tầng -80/-25 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Tháng Tháng Sản lợng (A) Tấn 11500 5871 7720 3809 7225 Số ngày làm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 27 24 24 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 5.91 7.83 3.87 2.87 5.12 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.3039 0.280 0.257 0.220 0.265 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhËt HT quan tr¾c % 6.760 6.070 5.810 5.460 Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 L−u l−ỵng khÝ CH4 trung bình (I) m3/phút 0.6804 0.878 0.413 0.293 0.566 Độ tro thùc tÕ (AKkt) % 36.67 38.47 50.45 36.92 40.63 §é tro vØa Akn % 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 1.89 1.98 2.60 1.90 2.09 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 4.02 8.54 5.41 5.05 5.76 m3/T-ngày đêm Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Ngõng khai th¸c Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm 6.025 108 Phụ lục 1.6 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 6ĐMR tầng -80/-25 TT Các thông số Đơn vị tÝnh Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm Sản lợng (A) TÊn 10136 5679 12709 12084 13139 11611 10713 9915 9018 7368 10615 12135 10427 Sè ngµy lµm viƯc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 27 24 26 26 26 27 25 26 26 27 25 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 13.59 10.27 5.25 4.47 7.24 7.27 7.59 10.62 9.32 9.80 10.70 12.30 9.03 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.115 0.149 0.190 0.048 0.133 0.143 0.197 0.011 0.174 0.046 0.272 0.000 0.134 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhật HT quan tr¾c % 1.130 1.300 3.320 5.850 9.250 11.970 4.510 1.910 Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 3 3 L−u l−ỵng khÝ CH4 trung b×nh (I) m3/phót 0.325 0.317 0.306 0.412 1.048 1.386 0.581 0.495 0.324 0.268 0.581 0.000 0.549 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 49.90 51.11 49.30 49.64 48.70 53.22 53.39 51.68 50.10 51.53 51.55 51.11 50.94 §é tro vØa Akn % 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 19.41 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 2.57 2.63 2.54 2.56 2.51 2.74 2.75 2.66 2.58 2.65 2.66 2.63 2.62 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 2.97 4.23 2.38 3.01 7.49 12.26 5.58 5.17 3.34 3.61 5.44 0.00 5.04 m3/T-ngày đêm Sự cố hệ thống quan trắc 4.905 109 Phụ lục 1.7 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 8NI tầng -150/-80 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng 10 Th¸ng 11 Th¸ng 12 Cả năm Sản lợng (A) Tấn 11080 7261 15303 11425 11995 7720 5463 6222 4549 8543 8542 8580 8890 Số ngày làm việc tháng (ntd) Ngày th¸ng 25 20 27 24 26 26 26 27 25 26 26 27 25 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 10.307 8.12 15.788 11.33 7.46 8.40 5.68 7.84 5.47 8.41 5.78 7.11 8.47 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phßng thÝ nghiƯm % 0.1335 0.191 0.113 0.067 0.084 0.017 0.375 0.068 0.329 0.391 0.417 0.400 0.22 Hµm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhật HT quan trắc % 12.680 8.050 10.080 6.150 8.020 7.280 13.310 3.600 5.640 5.740 8.930 8.930 8.201 Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 3 3 L−u l−ỵng khÝ CH4 trung b×nh (I) m3/phót 2.02 1.14 2.47 1.11 0.95 4.11 1.23 0.45 0.56 0.87 0.91 1.11 1.41 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 46.23 42.30 47.51 48.89 47.11 46.44 48.14 46.62 47.81 47.17 47.81 47.17 46.93 §é tro vØa Akn % 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 21.17 10 HÖ sè ®é tro (Kf) 2.18 2.00 2.24 2.31 2.23 2.19 2.27 2.20 2.26 2.23 2.26 2.23 2.22 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 14.35 9.00 14.07 7.73 6.59 43.70 19.18 6.16 9.96 8.52 8.97 11.18 13.28 m3/T-ngày đêm 110 Phụ lục 1.8 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 8CNT tầng -150/-80 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Tháng Sản lợng (A) TÊn 9240 5073 4652 6322 Sè ngµy lµm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 27 24 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 7.035 5.004 2.404 4.815 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.160 0.205 0.249 0.205 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cËp nhËt HT quan tr¾c % 9.09 10.61 8.21 Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 Lu lợng khí CH4 trung bình (I) m3/phút 1.01 0.91 0.39 0.77 Độ tro thùc tÕ (AKkt) % 52.06 50.02 51.04 51.04 §é tro vØa Akn % 21.17 21.17 21.17 21.17 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 2.46 2.36 2.41 2.41 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 9.68 12.22 7.89 9.93 m3/T-ngày đêm Tháng Tháng Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Ngõng khai th¸c Th¸ng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm 9.30 111 Phụ lục 1.9 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 8T tầng -150/-80 TT Các thông số Đơn vị tính Sản lợng (A) Tháng Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Th¸ng 10 Th¸ng 11 Th¸ng 12 Cả năm Tấn 13730 16147 17086 17792 15933 16738 16740 15994 16270 Số ngày làm việc tháng (ntd) Ngày th¸ng 26 26 26 27 25 26 26 27 26 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 16.55 9.07 10.87 8.88 10.52 9.81 13.19 14.77 11.71 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % 0.054 0.270 0.159 0.098 0.328 0.632 0.741 0.787 0.383 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cËp nhËt HT quan tr¾c % Sè lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 L−u l−ỵng khÝ CH4 trung b×nh (I) m3/phót 0.54 0.49 1.04 0.17 0.69 1.24 1.95 2.32 1.06 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 38.47 38.64 39.07 39.42 38.15 40.03 38.15 40.03 38.99 §é tro vØa Akn % 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 22.17 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 1.74 1.74 1.76 1.78 1.72 1.81 1.72 1.81 1.76 11 Độ thoát khí CH4 tơng đối (Qtđ) 2.56 1.97 4.01 0.67 2.68 5.01 7.52 10.20 4.33 m3/T-ngày đêm Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Chưa khai thác Cha lắp đầu đo 112 Phụ lục 1.10 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 9ACN tầng -150/-80 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Tháng Sản lợng (A) Tấn 2039 1140 Số ngày làm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 Lu lợng gió (Qk) m3/s Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phòng thí nghiệm % Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhật HT quan trắc % Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 Lu lợng khí CH4 trung bình (I) m3/phút 0.000 0.000 0.000 0.232 0.000 0.000 0.000 0.332 0.282 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 42.60 53.28 45.97 42.64 40.76 42.40 41.85 40.47 43.75 §é tro vØa Akn % 21.91 21.91 21.91 21.91 21.91 21.91 21.91 21.91 21.91 10 HƯ sè ®é tro (Kf) 1.94 2.43 2.10 1.95 1.86 1.94 1.91 1.85 2.00 11 Độ thoát khí CH4 tơng ®èi (Qt®) 0.00 0.00 0.00 2.97 0.00 0.00 0.00 5.43 4.20 m3/T-ngày đêm Tháng Tháng Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng 5027 5691 9756 9102 5340 4066 5270 20 27 26 26 26 27 25 25 13.504 8.349 6.1067 6.62 7.33 9.47 9.54 12.86 0.000 0.000 0.000 0.175 0.000 0.000 0.000 0.129 0.038 Ngõng khai thác Cha lắp đầu đo Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm ngừng khai thác Cha lắp đầu đo 113 Phụ lục 1.11 Bảng tính độ thoát khí tơng đối vỉa 9b TCN tầng -150/-80 TT Các thông số Đơn vị tính Tháng Tháng Tháng Tháng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Th¸ng Sản lợng (A) Tấn 11753 9117 14168 9841 8243 4723 3946 7732 4371 8210 Sè ngµy lµm việc tháng (ntd) Ngày tháng 25 20 27 24 26 26 26 27 25 25 L−u l−ỵng giã (Qk) m3/s 5.40 2.58 3.99 6.92 2.13 3.93 3.05 3.39 2.66 3.78 Hàm Lợng CH4 (Cpt) phân tích phßng thÝ nghiƯm % 0.000 0.000 0.035 0.179 0.000 0.135 0.085 0.000 0.000 0.108 Hàm Lợng CH4 (Ctdj) theo cập nhật HT quan trắc % Số lần phân tích phòng TN (npt) Lần/Tháng 3 3 3 3 3 L−u l−ỵng khÝ CH4 trung b×nh (I) m3/phót 0.000 0.000 0.028 0.371 0.000 0.106 0.052 0.000 0.000 0.139 §é tro thùc tÕ (AKkt) % 48.12 50.01 47.15 48.56 47.18 47.44 48.96 49.17 45.60 48.02 §é tro vØa Akn % 16.33 16.33 16.33 16.33 16.33 16.33 16.33 16.33 16.33 16.33 10 HÖ sè ®é tro (Kf) 2.95 3.06 2.89 2.97 2.89 2.91 3.00 3.01 2.79 2.94 11 Độ thoát khí CH4 tơng ®èi (Qt®) 0.00 0.00 0.22 3.87 0.00 2.44 1.48 0.00 0.00 2.00 m3/T-ngày đêm Cha lắp đầu đo Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Cả năm Ngừng khai thác ... o0o - ĐÀO XUÂN HUY NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THÁO KHÍ MÊTAN NHẰM ĐÁP ỨNG YÊU CẦU TĂNG SẢN LƯỢNG KHAI THÁC THAN Ở LỊ CHỢ CƠNG TY THAN MẠO KHÊ Ngành: Khai thác mỏ Mã số: 60520603 LUẬN VĂN... công nghệ tháo khí khu khai thác Cơng ty than Mạo Khê làm sở để triển khai nhân rộng mơ hình cho mỏ than hầm lị khác Do vậy, đề tài ? ?Nghiên cứu giải pháp tháo khí mêtan nhằm đáp ứng yêu cầu tăng. .. thác 63 4.2.3 Phương pháp tháo khí sau khai thác 68 4.3 Đề xuất giải pháp tháo khí mê nhằm tăng sản lượng than lị chợ Cơng ty 70 than Mạo Khê 4.3.1 Lựa chọn phương pháp tháo khí mêtan 70 4.3.2